package com.yequan.leetcode.array.fourSum_18;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;

/**
 * //给定一个包含 n 个整数的数组 nums 和一个目标值 target，判断 nums 中是否存在四个元素 a，b，c 和 d ，使得 a + b + c +
 * // d 的值与 target 相等？找出所有满足条件且不重复的四元组。
 * //
 * // 注意：
 * //
 * // 答案中不可以包含重复的四元组。
 * //
 * // 示例：
 * //
 * // 给定数组 nums = [1, 0, -1, 0, -2, 2]，和 target = 0。
 * //
 * //满足要求的四元组集合为：
 * //[
 * //  [-1,  0, 0, 1],
 * //  [-2, -1, 1, 2],
 * //  [-2,  0, 0, 2]
 * //]
 * //
 * // Related Topics 数组 哈希表 双指针
 *
 * @author : Administrator
 * @date : 2020/4/12
 */
public class FourSum {

    public static void main(String[] args) {
        int[] nums = {-3, -2, -1, 0, 0, 1, 2, 3};
        FourSum fourSum = new FourSum();
        List<List<Integer>> ans = fourSum.fourSum(nums, 0);
        System.out.println(ans);
    }

    /**
     * 使用四个指针
     * 先排序
     * 指针 i : 最外层指针,遍历区间[0,length-3),取出第一个数 num[i]
     * 指针 j : 第二层指针,遍历区间[i+1,length-2),取出第二个数 num[j]
     * 指针 left,right : 左右指针,left从 j+1 往中间夹逼, right从 length-1 往中间夹逼
     *
     * @param nums
     * @param target
     * @return
     */
    public List<List<Integer>> fourSum(int[] nums, int target) {
        List<List<Integer>> ans = new ArrayList<>();
        if (null == nums || nums.length < 4) {
            return ans;
        }
        int length = nums.length;
        Arrays.sort(nums);
        for (int i = 0; i < length - 3; i++) {
            if (i > 0 && nums[i] == nums[i - 1]) {
                continue;
            }
            int min1 = nums[i] + nums[i + 1] + nums[i + 2] + nums[i + 3];
            if (min1 > target) {
                break;
            }
            int max1 = nums[i] + nums[length - 1] + nums[length - 2] + nums[length - 3];
            if (max1 < target) {
                continue;
            }
            for (int j = i + 1; j < length - 2; j++) {
                if (j > i + 1 && nums[j] == nums[j - 1]) {
                    continue;
                }
                int left = j + 1;
                int right = length - 1;
                int min = nums[i] + nums[j] + nums[left] + nums[left + 1];
                if (min > target) {
                    continue;
                }
                int max = nums[i] + nums[j] + nums[right] + nums[right - 1];
                if (max < target) {
                    continue;
                }

                while (left < right) {
                    int sum = nums[i] + nums[j] + nums[left] + nums[right];
                    if (sum > target) {
                        right--;
                    } else if (sum < target) {
                        left++;
                    } else {
                        ans.add(Arrays.asList(nums[i], nums[j], nums[left], nums[right]));
                        left++;
                        while (left < right && nums[left] == nums[left - 1]) {
                            left++;
                        }
                        right--;
                        while (left < right && j < right && nums[right] == nums[right + 1]) {
                            right--;
                        }
                    }
                }
            }
        }
        return ans;
    }

}
